Lösen sich Probleme im Schlaf?

Eigentlich sollte Bernd eine Lösung für ein Softwareproblem finden. Beim Team-Meeting am Morgen hatte ihm der Chef klar zu verstehen gegeben, er erwarte bis Mittag ein Ergebnis. Jetzt ist Mittag, doch als der Chef das Büro von Bernd betritt, ist er gerade in ein Nickerchen vertieft. Der Chef rastet aus und brüllt: „Glaubst Du, die Probleme lösen sich im Schlaf?“ 

Komplexe Entscheidungen stellen uns immer wieder vor Herausforderungen. Wenn wir mehr als zwei, drei Parameter zu berücksichtigen haben, stößt unsere kognitive Leistungsfähigkeit schnell an ihre Grenze. Es gibt mutige Behauptungen, dass eine kurze geistige Pause oder gar ein kurzes Nickerchen am Arbeitsplatz da positive Effekte hätten und danach Konzentration, Denkvermögen und Entscheidungsfähigkeit steigen. Ist das tatsächlich so?

Bei jeder einzelnen Erfahrung, die wir machen, und auch jeder Entscheidung, die wir treffen, arbeiten unterschiedliche Regionen im Gehirn zusammen. Diese Gehirnaktivität ist für jede Situation spezifisch und erzeugt messbare neuronale Muster. Wenn wir uns danach an getroffene Entscheidungen und erlebte Erfahrungen erinnern, sind die gleichen Aktivitätsmuster im Gehirn messbar. Beim Lernen und Erinnern spielt der Hippocampus eine zentrale Rolle. Das ist ein Bereich im inneren Rand der Großhirnrinde, der der Form eines Seepferds ähnelt. Forscher haben untersucht, was genau in Ruhephasen nach Entscheidungsprozessen im Hippocampus passiert und wie Schlaf die Merkfähigkeit des Gehirns verbessert. Doch schauen wir erst mal darauf, wie eigentlich Problemlösungsprozesse im Gehirn ablaufen.

Wie schon erwähnt, ist unser Denken schnell überfordert, wenn eine Situation auch nur mäßig komplex wird. Dies hängt mit der äußerst beschränkten Verarbeitungskapazität unseres Arbeitsgedächtnisses und der damit zusammenhängenden Konzentrationsfähigkeit zusammen. Man kann nur ungefähr fünf einfache Dinge im Kopf behalten und nicht mehr als zwei Vorgänge gleichzeitig intensiv verfolgen. Selbst das ist schon schwer. Danach nimmt die allgemeine Aufmerksamkeit drastisch ab, und man muss mit seinem Fokus hin und her springen. Am leistungsfähigsten ist unser Aufmerksamkeitsbewusstsein dann, wenn es sich voll und ganz auf eine Sache konzentrieren kann. 

Unser Gehirn verfügt aber daneben über eine zweite Möglichkeit, Probleme zu lösen, nämlich das Vorbewusstsein. Hier liegt unsere Intuition. Die Fähigkeit zur Verarbeitung komplexer Informationen ist in diesem Bereich wesentlich größer als die unseres bewussten Arbeitsgedächtnisses. Die im Vorbewusstsein gespeicherten Informationen und laufenden Arbeitsprozesse sind dem aktuellen Bewusstsein aber nicht zugänglich. Wir können sie nicht wahrnehmen. Jeder von uns kennt aber die entsprechenden Situationen, gerade in Unternehmen. Man tüftelt an der Lösung eines Problems oder einer komplexen Entscheidungssituation. Der Verstand arbeitet unter Vollast. Etwa 40 Prozent unseres Energieverbrauchs werden in solchen Situationen nur allein vom Gehirn verbraucht. Doch so sehr man auch nach der Lösung sucht, sie will einem nicht einfallen. Und dann, beim Joggen, unter der Dusche oder beim Abendessen ist der Einfall plötzlich da. 

Natürlich ist dies nicht zwingend gegeben. Das scheinbare Aufgeben führt nicht garantiert zur intuitiven Lösung, aber gerade die „Genialität“ mancher Lösungen ist eng verbunden mit dem Einfluss von Intuition. Interessanterweise vermitteln intuitive Entscheidungen im Gehirn auch einen höheren Grad an Zufriedenheit als analytische Entscheidungen. Forscher vermuten den schon bekannten Belohnungseffekt dahinter. Unser Gehirn belohnt uns mit körpereigenen Hirnbotenstoffen, den Neurotransmittern, wenn wir Energie sparen. Alten, bewährten Gewohnheiten zu folgen oder die Problemverarbeitung von Verstand auf Intuition umzuschalten ist energetisch sparsamer.

Es ist also erwiesen, dass die Reduzierung der Konzentration auf ein Problem die Wahrscheinlichkeit deutlich erhöht, genau dieses Problem zu lösen. Aber wie sieht es jetzt mit Ruhephasen oder dem Nickerchen aus? 

Was genau nach einer komplexen Entscheidung im schon erwähnten Hippocampus passiert, hat die Forschungsgruppe NeuroCode am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung (MPIB) gemeinsam mit Wissenschaftlern der Princeton University untersucht: 33 Probanden mussten in mehreren Blöcken eine komplexe Entscheidungsaufgabe bearbeiten. Dabei lagen sie im Magnetresonanztomografen (MRT). So wurde die Hirnaktivität aufgezeichnet. Im Fokus stand dabei der orbitofrontalen Cortex, der vordere, stirnseitige Teil des Gehirns und der Hippocampus. In dem vorderen Teil des Gehirn spielen sich bekanntlich die mentalen Entscheidungsprozess ab. Jede Art von Entscheidung bildete hier ein spezifisches neuronales Aktivitätsmuster.

Nach jedem Aufgabenblock sollten sich die Probanden für fünf Minuten ausruhen und ruhig im MRT liegen bleiben. Die Wissenschaftler wollten so herausfinden, was genau in dieser Ruhephase nach dem Bearbeiten der komplexen Entscheidungsaufgaben im Gehirn passiert. „Während die Probanden in den Pausen zwischen den Aufgaben ruhig dalagen, spielte der Hippocampus die soeben erledigte Entscheidungsaufgabe erneut ab. Dabei konnten wir die Reihenfolge der zuvor stattgefundenen Erlebnisse beobachten. Unsere Ergebnisse lassen vermuten, dass diese Wiederholung im Gehirn beschleunigt – quasi im Zeitraffer – geschieht.“, so Nicolas Schuck, Leiter der Forschungsgruppe NeuroCode. Für die Wissenschaftler ist dies ein Beleg, dass Ruhephasen eine positive Rolle beim Erlernen neuer Aufgaben spielen.

Schlaf trägt zur Bildung unsres Langzeitgedächtnisses bei. Er festigt also zuvor erworbenes Wissen. Über Nacht wird dauerhaft im Gehirn abgelegt, was wir den Tag über an Wissen erworben haben. Auch kürzere Schlafphasen haben so eine Wirkung. Wissenschaftler vom Institut für Medizinische Psychologie und Verhaltensneurobiologie der Universität Tübingen haben in einer aktuellen Studie die Lernleistung am Beispiel vorhersehbarer Abläufe im Zusammenhang mit Schlaf untersucht. Dazu ließen sie zwei Personengruppen an einem Bildschirm festgelegte Sequenzen von visuellen Mustern lernen. Nach entweder einer Schlaf- oder einer Wachphase testeten die Wissenschaftler, wie die Probanden auf Abweichungen in den gelernten Abläufen reagierten. Dabei zeigte sich, dass die Gruppe mit Schlafphase die Abläufe stärker verinnerlicht hatte und sicherer beherrschte, auch wenn die Sequenzen in schnellerer Abfolge präsentiert wurden.

Ruhephasen und Schlaf haben also einen nachhaltig positiven Effekt auf Gedächtnis und Arbeitsleistung. Ist dies dann ein Plädoyer für das Nickerchen am Arbeitsplatz? Die Entscheidung bleibt jedem selbst überlassen 😉 Auf jeden Fall muss hier aber der ein oder andere „Chef“ seine Sichtweise ändern. Es ist ein Plädoyer Freiräume und Ruhephasen für die Mitarbeiter nicht nur zuzulassen sondern auch aktiv zu fördern.

Quellen:
1) Nicolas D. Lutz, Ines Wolf, Stefanie Hübner, Jan Born, and Karsten Rauss (2018): Sleep strengthens predictive sequence coding. The Journal of Neuroscience, 38 (42) 8989-9000; DOI: doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1352-18.2018
2) Schuck, N. W., & Niv, Y. (2019). Sequential replay of non-spatial task states in the human hippocampus. Science, 364(6447). http://doi.org/10.1126/science.aaw5181
3) Alan G. Sanfey and Luke J. Chang: Multiple Systems in Decision Making (2008); www.u.arizona.edu/~ljchang/NewSite/papers/SanfeyandChang2008NYAS.pdf
4) aon GmbH

In diesem Beitrag wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit das generische Maskulinum verwendet. Weibliche und anderweitige Geschlechteridentitäten werden dabei ausdrücklich mitgemeint, soweit es für die Aussage erforderlich ist.